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LeetCode: 622. 设计循环队列

1、题目描述

设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构,其操作表现基于 FIFO(先进先出)原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。

循环队列的一个好处是我们可以利用这个队列之前用过的空间。在一个普通队列里,一旦一个队列满了,我们就不能插入下一个元素,即使在队列前面仍有空间。但是使用循环队列,我们能使用这些空间去存储新的值。

你的实现应该支持如下操作:

  • MyCircularQueue(k): 构造器,设置队列长度为 k
  • Front: 从队首获取元素。如果队列为空,返回 -1
  • Rear: 获取队尾元素。如果队列为空,返回 -1
  • enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。
  • deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。
  • isEmpty(): 检查循环队列是否为空。
  • isFull(): 检查循环队列是否已满。

示例:

MyCircularQueue circularQueue = new MycircularQueue(3); // 设置长度为 3

circularQueue.enQueue(1);  // 返回 true

circularQueue.enQueue(2);  // 返回 true

circularQueue.enQueue(3);  // 返回 true

circularQueue.enQueue(4);  // 返回 false,队列已满

circularQueue.Rear();  // 返回 3

circularQueue.isFull();  // 返回 true

circularQueue.deQueue();  // 返回 true

circularQueue.enQueue(4);  // 返回 true

circularQueue.Rear();  // 返回 4

提示:

  • 所有的值都在 01000 的范围内;
  • 操作数将在 11000 的范围内;
  • 请不要使用内置的队列库。

2、解题思路

  • 记录三个值即可:
  • 长度
  • 起始点
  • 结束点
class MyCircularQueue:

    def __init__(self, k: int):
        """
        Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k.
        """
        self.q = [0] * k
        self.length = k
        self.data_length = 0
        self.start = 0
        self.end = 0

    def enQueue(self, value: int) -> bool:
        """
        Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful.
        """
        if self.data_length < self.length:
            self.q[self.end] = value
            self.end = (self.end + 1) % self.length
            self.data_length += 1
            return True
        return False

    def deQueue(self) -> bool:
        """
        Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful.
        """
        if self.data_length > 0:
            self.start = (self.start + 1) % self.length
            self.data_length -= 1
            return True
        return False

    def Front(self) -> int:
        """
        Get the front item from the queue.
        """
        if self.data_length > 0:
            return self.q[self.start]
        return -1

    def Rear(self) -> int:
        """
        Get the last item from the queue.
        """
        if self.data_length > 0:
            return self.q[(self.end + self.length - 1) % self.length]
        return -1

    def isEmpty(self) -> bool:
        """
        Checks whether the circular queue is empty or not.
        """
        return self.data_length == 0

    def isFull(self) -> bool:
        """
        Checks whether the circular queue is full or not.
        """
        return self.data_length == self.length

# Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
# obj = MyCircularQueue(k)
# param_1 = obj.enQueue(value)
# param_2 = obj.deQueue()
# param_3 = obj.Front()
# param_4 = obj.Rear()
# param_5 = obj.isEmpty()
# param_6 = obj.isFull()